Überblick
Stahl ist ein moderner Werkstoff mit vielfältigen Eigenschaften. Neben Eisen enthält Stahl noch weitere Elemente (wie Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Molybdän, Chrom, Vanadium oder Titan) in einem sehr genauen Verhältnis.
So können verschiedene Stahlsorten oder "Legierungen" hergestellt werden, die entscheidend für die Qualität und damit für die späteren Einsatzmöglichkeiten sind.
Aber nicht nur die Zusammensetzung beeinflusst die Werkstoffeigenschaften von Stahl. Auch die weiteren Produktionsschritte wie Gießen, Walzen, Glühen oder Beschichten bestimmen, ob der Stahl hart oder weich, spröde oder biegsam wird und ob er rostet oder nicht.
Weil es so viele Möglichkeiten gibt, den Stahl genau so herzustellen, wie er benötigt wird, arbeiten fast 200 Mitarbeiter bei der voestalpine in allen Bereichen der Forschung, um die Werkstoffeigenschaften zu verbessern: bei den Rohstoffen, den Produktionsmöglichkeiten, der Werkstoffentwicklung und der Weiterverarbeitung.
Verbindungen zwischen Stahl- und Aluminiumblechen wurden bisher durch Schrauben, Nieten oder Kleben hergestellt. Schweißen der beiden Metalle war nicht möglich, weil Aluminium bereits bei 600 °C flüssig wird, Stahl aber erst bei rund 1.500 °C. Bei diesen Temperaturen ist Aluminium aber nicht mehr zu verarbeiten.
In Kooperation mit einer Firma für Schweißtechnik haben Forscher der voestalpine ein innovatives Fügeverfahren entwickelt, das eine metallurgische Verbindung zwischen verzinktem Stahlblech und Alu ermöglicht. Das Verfahren heißt CMT ("Cold Metal Transfer") und das Wort "Cold" hat hier die entscheidende Bedeutung.
Neu bei dieser "kalten" Technik ist, dass deutlich weniger Wärme in das Werkstück eingebracht wird und dass der Schweißdraht in Sekundenbruchteilen geregelt leicht vor- und zurückbewegt wird. Genau genommen entsteht dabei auf der Seite des Aluminiums eine Schweißverbindung und stahlseitig eine Lötverbindung. Versuche haben gezeigt, dass diese neuen Schweißlötnähte sowohl bei Verformung als auch beim Korrosionsschutz alle Anforderungen erfüllen.
Damit ergibt sich für die Zukunft Aluminium als ein weiterer Partner für Stahlbleche der voestalpine. Zum Beispiel die Automobilbranche kann von den Gewichtseinsparungen profitieren.